食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化及能量流動的相關計算課件 【核心知識精講精思】 高二上學期生物人教版（2019）選擇性必修2

LOGO食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化及能量流動的相關計算第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動學習目標1.根據(jù)營養(yǎng)關系判斷食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化情況。2.利用能量流動的原理解決相關能量計算問題。核心素養(yǎng)1.通過分析，培養(yǎng)和提高理性思維。2.利用生物學原理解決實際問題，培養(yǎng)社會責任。方法規(guī)律1在一條食物鏈中的生物數(shù)量變化(1)食物鏈為A→B→C→D：當?shù)谝粻I養(yǎng)級生物即A數(shù)量增多時，其他營養(yǎng)級的生物數(shù)量均在一定程度上增加。如右圖所示，牧草數(shù)量增加時，兔、狐和鷹是數(shù)量均有所增加。食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化(2)食物鏈為A→B→C→D：當?shù)谝粻I養(yǎng)級外的營養(yǎng)級生物如B增多時，短時間內(nèi)其捕食的的生物A被捕食的增多，A的數(shù)量減少；B數(shù)量增多，為C提供的能量增多，C數(shù)量增多；同理D數(shù)量增多。如右圖所示，兔數(shù)量增加時，草數(shù)量減少，狐和鷹是數(shù)量增加。食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化方法規(guī)律1在一條食物鏈中的生物數(shù)量變化方法規(guī)律2在食物網(wǎng)中的生物數(shù)量變化(1)當?shù)谝粻I養(yǎng)級生物即A數(shù)量增多時，其他營養(yǎng)級的生物數(shù)量均在一定程度上增加。如右圖所示，草數(shù)量增加時，兔、狐和鷹的數(shù)量均增加。食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化(2)在較為簡單的食物網(wǎng)中，如右圖。①狐的數(shù)量減少時，較短時間內(nèi)，鷹捕食的兔增多，兔的數(shù)量減少。②若狐的數(shù)量極端減少，降為0，則鷹的營養(yǎng)級由三、四營養(yǎng)級變?yōu)閮H第三營養(yǎng)級，鷹獲得的總能量增加，鷹的數(shù)量增加。食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化方法規(guī)律2在食物網(wǎng)中的生物數(shù)量變化(3)在較為復雜的食物網(wǎng)中，如右圖。當蜘蛛的數(shù)量減少時，蜘蛛的位置會被同營養(yǎng)級的其他生物來取代，貓頭鷹的數(shù)量基本不變。食物鏈（網(wǎng)）中生物數(shù)量的變化方法規(guī)律2在食物網(wǎng)中的生物數(shù)量變化解題時，注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等字眼，從而確定使用10%或20%來解題。方法規(guī)律1能量傳遞效率相關“最值”計算(1)食物鏈為A→B→C→D：①已知A營養(yǎng)級固定的能量為M，則D營養(yǎng)級至少可以獲得M×10%×10%×10%的能量，最多可以獲得M×20%×20%×20%的能量；②已知D營養(yǎng)級增加的能量為P，則至少需要A營養(yǎng)級P÷20%÷20%÷20%的能量；最多需要A營養(yǎng)級P÷10%÷10%÷10%的能量。能量流動相關計算例1根據(jù)下圖所表示的食物鏈,結(jié)合能量流動的特點進行計算:（1）如果牧草固定了1000KJ的能量,則鷹最少能獲得______KJ能量,最多能獲得______KJ能量。求鷹最少獲得的能量，需用最低的能量傳遞效率（10%）：1000×10%×10%=10（KJ）求鷹最多獲得的能量，需用最高的能量傳遞效率（20%）：1000×20%×20%=40（KJ）1040解題時，注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等字眼，從而確定使用10%或20%來解題。方法規(guī)律1能量傳遞效率相關“最值”計算(2)在食物網(wǎng)中：①求某高級營養(yǎng)級從低級營養(yǎng)級獲取的能量最少值，需要從最長食物鏈、最小能量傳遞效率考慮計算。②求某高級營養(yǎng)級從低級營養(yǎng)級獲取的能量最多值，需要從最短食物鏈、最大能量傳遞效率考慮計算。例2根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進行計算:如果牧草固定了1000KJ的能量,則鷹最少能獲得______KJ能量,最多能獲得______KJ能量。求鷹最少獲得的能量，需考慮最長的食物鏈，最低的能量傳遞效率（10%）：1000×10%×10%×10%=1（KJ）求鷹最多獲得的能量，需考慮最短的食物鏈，最高的能量傳遞效率（20%）：1000×20%×20%=40（KJ）140解題時，注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等字眼，從而確定使用10%或20%來解題。（3）求某營養(yǎng)級生物質(zhì)量（或生物量）的變化，一般不再考慮相同質(zhì)量的不同種類有機物所含能量不同等方面的因素，直接借用能量流動的基本規(guī)律進行計算。方法規(guī)律1能量傳遞效率相關“最值”計算能量流動相關計算例3根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進行計算:（1）現(xiàn)有牧草1000kg,則鷹體重最少能增加______kg,最多能增加______kg。140鷹體重最少增加的量，需考慮最長的食物鏈，借用最低的能量傳遞效率（10%）：1000×10%×10%×10%=1（kg）鷹體重最多增加的量，需考慮最短的食物鏈，借用最高的能量傳遞效率（20%）：1000×20%×20=40（kg）例3根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進行計算:（2）鷹體重增加1kg，最少需要牧草______kg,最多需要牧草______kg。251000鷹體重增加1kg，最少需要牧草的量，需考慮最短的食物鏈，借用最高的能量傳遞效率（20%）：1÷20%÷20%=25（kg）鷹體重增加1kg，最多需要牧草的量，需考慮最長的食物鏈，借用最低的能量傳遞效率（10%）：1÷10%÷10%÷10%=1000（kg）方法規(guī)律2某營養(yǎng)級能量來源調(diào)整計算

有時還需要根據(jù)題目中是否有“最多”“最少”“至少”等字眼，從而確定使用10%或20%來解題。

當某營養(yǎng)級的能量來源出現(xiàn)變化調(diào)整時，可分別求出相關數(shù)據(jù)，進一步進行相關其他計算。能量流動相關計算例4根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進行計算:當鷹的能量來自于兔的比例由1/2變?yōu)?/4后，鷹體重每增加1kg，需要的牧草減少______kg。（能量傳遞效率按10%計算）食物網(wǎng)中有兩條食物鏈：①牧草→兔→鷹，②牧草→兔→狐→鷹。225當鷹的能量1/2來自兔時，鷹體重增加1kg需要牧草：1/2÷10%÷10%+1/2÷10%÷10%÷10%=550（kg）當鷹的能量3/4來自兔時，鷹體重增加1kg需要牧草：3/4÷10%÷10%+1/4÷10%÷10%÷10%=325（kg）550–325=225（kg）（2）“傳遞效率”需要考慮從上一營養(yǎng)級傳遞的能量，雖然是某營養(yǎng)級固定（或）同化的能量，但不是從上一營養(yǎng)級傳遞而來的能量，不能用于能量傳遞效率的計算。方法規(guī)律3能量傳遞效率的計算（1）是營養(yǎng)級固定（或同化）能量的比值；某營養(yǎng)級同化的能量上一營養(yǎng)級同化的能量×100%能量傳遞效率=能量流動相關計算例5海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底梄微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如下，M、N表示營養(yǎng)級。2488圖中M用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為______kJ/(ma)。由M到N的能量傳遞效率為______％(保留一位小數(shù))M同化的能量為3281+2826=6107（KJ）生長、發(fā)育、繁殖M同化的能量呼吸消耗M呼吸消耗的能量為3619（KJ）M用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為2488（KJ）例5海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底梄微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如下，M、N表示營養(yǎng)級。2488圖中M用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為______kJ/(ma)。由M到N的能量傳遞效率為______％(保留一位小數(shù))6.3由M到N的能量傳遞效率為：某營養(yǎng)級同化的能量上一營養(yǎng)級同化的能量×100%能量傳遞效率=6107386×100%=6.3%例6如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·a)]，植食性動物到肉食性動物的能量傳遞效率約為______％(保留一位小數(shù))，每個營養(yǎng)級的輸入能量與輸出能量相等肉食性動物固定的能量為：5.1+2.1+0.25+0.05=7.5×103[kJ/(m2·a)]其中來自植食性動物的能量為：7.5–5=2.5×103[kJ/(m2·a)]例6如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·a)]，植食性動物到肉食性動物的能量傳遞效率約為______％(保留一位小數(shù))，每個營養(yǎng)級的輸入能量與輸出能量相等植食性動物固定的能量為：2.5+9+4+0.5=16×103[kJ/(m2·a)]例6如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·a)]，植食性動物到肉食性動物的能量傳遞效率約為______％(保留一位小數(shù))，植食性動物到肉食性動物能量傳遞效率為：某營養(yǎng)級同化的能量上一營養(yǎng)級同化的能量×100%能量傳遞效率=162.5×100%=15.6%15.6例6如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·a)]，植食性動物到肉食性動物的能量傳遞效率約為______％(保留一位小數(shù))，15.61.有機物輸入肉食性動物的能量不是來自于植食性動物，不能用于能量傳遞效率的計算。2.有機物輸入植食性動物的能量是植食性動物固定的能量，需要用于能量傳遞效率的計算。1.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)情況，請據(jù)圖回答下列問題：當堂檢測(1)若植食性昆蟲減少，在短期內(nèi)食蟲昆蟲的數(shù)量將會______(填“增加”“減少”或“不變”)，原因是_________________________________。食蟲昆蟲食物單一，且天敵眾多減少(2)若植食性昆蟲減少，鷹的數(shù)量將會______(填“增加”“減少”或“不變”)